在【台灣製造業注意”中國版工業4.0”來了】、【淺談”工業4.0”對台灣產業的影響】、【“工業4.0”的四大特質與虛實融合系統（CPS）】與【工業4.0演練--東莞製造2025與泉州製造2025】等文中，我們介紹了”德國工業4.0”政策、”中國大陸版工業4.0”之”中國製造2025”與”工業4.0”的核心虛實融合系統（Cyber Physical System, CPS），並點出”工業4.0”就是互聯網技術完整融入製造業運作之模式。
本文我們再以國際自動化協會（International Society of Automation, ISA）在1995年通過的ISA-95標準（一般也稱為S95）之架構來討論虛實融合系統，並探討後續落實”工業4.0方案”所需建置之核心能耐。
ISA-95標準為企業控制系統一體化（Enterprise-Control System Integration），其各層架構如圖一所示。
圖一、ISA-95各層架構
ISA-95分為Level 0 至Level 5。Level 0為實體世界層，對應為實際生產流程的生產設備與周邊設備。Level 1- Level 3為操作技術層（Operational Technology, OT），包括Level 1之生產線的感測與操控，Level 2之監視與整合控制（SCADA），Level 3為製造作業管理（Manufacturing Operation Management），也就是製造執行系統（Manufacturing Execution System, MES），包括整體製造現場的監視、控制與紀錄等。
ISA-95將控制模式分為批量控制（Batch Control）、連續控制（Continuous Control）與離散控制（Discrete Control）。不同控制模式所對應的Level 1感測與操控及Level 2 之監視與SCADA各有不同。
Level 4 – Level 5為資訊技術層（Information Technology, IT）。Level 4為業務規劃與運籌（Business Planning and Logistics），包括建立訂單、排定生產計畫、原料準備與計畫、出貨與存貨控制等。Level 5為整體企業日常營運之管理，包括產品生命週期管理（Product Lifecycle Management, PLM）與企業資源管理（Enterprise Resources Planning, ERP）等。
從Level 1 – Level 5，可以看出每一控制與管理活動其時間範圍（time frame）是不同的，越往下其時間控制範圍越短，越往上越長。從所需涵蓋的控制層面來說，越往下越窄，越往上越寬。
在【“工業4.0”的四大特質與虛實融合系統（CPS）】一文中，我們已經點出工業4.0有四個本質，分別為基於網際網路、基於個性化服務、基於數據決策、基於高效節能。
在【C2B商業模式的核心思維與未來發展】一文中，我們也點出工業4.0表徵在製造業就是以消費者為中心的客製化生產，亦即：以消費者為核心，並且透過消費者的驅動，整合整體供應鏈，為消費者提供更高程度客製化的商業模式。
工業4.0包括整體產業生態系統的”生態系統4.0”與個別公司的”工廠4.0”。
從ISA-95來看，工廠4.0就是一個工廠內部的”虛實融合系統”，亦即工廠內部資訊技術（IT）與操作技術（OT）的整合與融合。至於”生態系統4.0”就要回到銷售體系與供應鏈體系，如圖二所示。
未來，當”工業4.0”的時代來臨，整個產業生態系統都在雲計算環境下進行企業營運，包括公有雲、私有雲與混合雲（Hybrid Cloud）之運作。在”生態系統4.0”下，企業將以互聯網服務與數據營運為基礎，每一個消費者都可以根據個性化的需求，訂製個性化的產品與服務。此外，產業鏈中的每一環節，也將都導入互聯網與物聯網技術，並在一個共同平台上運作，有效的滿足特定消費者的需求，並提供高性價比的產品、服務與方案。(1180字；圖2)
圖二、工業4.0之生態系統4.0示意圖
參考資料：
1. Atos, The convergence of IT and Operational Technology (2012).
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